集成电路分析与设计范文

导语：如何才能写好一篇集成电路分析与设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】数字电路分析与制作 精品课程建设 教学内容 设计 教学模式

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）03B-0041-02

课程是培养学生知识、能力、素质的重要载体，是实现教育教学目标的最基本保障，是教学活动的基本依据。精品课程建设是中职学校课程改革的主要内容和重要举措，是提高人才培养质量的重要工作。课程教学内容设计与教学模式改革是精品课程建设的两个主要方面内容，本文对中职学校电子技术应用专业数字电路分析与制作精品课程的教学内容设计和教学改革进行探索。

一、底值缏贩治鲇胫谱骺纬探萄目标

精品课程建设的核心是要解决好课程目标定位。数字电路分析与制作是中职学校电子技术应用专业的一门专业基础核心课程，是从事维修电工工作和电子产品装配、销售、维修工作等岗位工作的必修课程。课程建设的三维目标是：

（一）理论基础知识目标。掌握数字电路的基本知识，熟悉常用数字集成电路的逻辑功能和典型应用，掌握元器件检测、电路焊接安装、测量调试、故障排除维修的基本方法，能描述项目电路的基本组成及工作原理、工作过程，了解数字电路分析与制作课程涉及的新技术、新工艺和新材料。

（二）能力教学目标。能按项目电路安装原理图正确选用半导体元器件和集成电路组件，熟练使用焊接工具进行电路焊接，按照电路原理图正确装配电子产品，根据产品功能进行产品调试，具备简单的故障判断和维修能力。

（三）情感态度素质教育目标。热爱所学的专业，具有正确的学习态度和实事求是、规范操作的工作态度，培养良好的团队协作精神，树立安全、能源、环保和质量等现代生产意识和创新意识。

二、数字电路分析与制作课程的教学内容设计

课程教学内容设计的依据是课程标准。围绕课程目标，按“必需、够用”的原则选择课程教学内容。遵循“项目导向、任务驱动、理实一体”的课程建设思想，按“以学为主”教学设计思路，由浅入深、由单一到整体，知识和技能并重的原则开发理实一体化项目教材，构建由“单元电路实验― 电子产品制作实训”专项训练与综合训练融合的课程实践教学体系。课程教学内容设计分为三个层次：第一层次是课程必须掌握的基本理论知识，第二层次是基本技能操作，第三层次是理论知识和基本技能的综合运用。其中，第一、第二层次的教学内容通过任务驱动教学方式完成，学生在完成任务中掌握基本理论知识和操作技能；第三层次的教学内容是通过项目教学完成，学生在实施项目，安装、调试常用的电子小产品的过程中，将所学理论知识和基本技能综合运用到实际的电子产品中，进一步掌握知识和技能。数字电路分析与制作课程教学内容设计具体见表 1。

三、教学模式改革探索

（一）“项目导向―任务驱动”教学模式。“项目导向―任务驱动”教学模式是一种探究式的教学模式，每个项目下设若干个子任务，每个项目或任务都有明确的教学目标。教学过程中，以具体项目为载体、以典型的任务为驱动，引导学生在任务中做、任务中学、项目中用，由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列“任务”，再自主探索完成具体的项目。“项目导向―任务驱动”教学有别于传统教学，它以项目为主线、教师为引导、学生为主体，教师组织教学活动，引导学生在任务实施中合作探究、完成任务、展示成果、接受评价，获得相关的知识，培养和提高学生的分析问题、解决问题的能力和专业操作技能，改变传统教学“教师讲、学生被动听”的情况，充分发挥学生的主体作用。

（二）“项目导向―任务驱动”教学模式的实施。数字电路分析与制作课程的主要特点是具有较强的理论性、实用性和实践性，适合应用集“教、学、做、评”于一体的项目导向――任务驱动教学模式。在课程教学中，以具体项目（电子小产品安装与调试）为主线，将项目分解的若干个任务（单元电路），将教学内容（知识点）融入每个任务中，引导学生自主探索、边学边练、协同合作， 最终完成相应的学习任务，在完成项目的过程中体会解决实际问题的全过程，项目各阶段任务流程如图 1 所示。

（三）利用数字电路分析与制作课程网络教学资源辅助教学。根据“学以致用”的教学原则和实用性原则，开发了数字电路分析与制作网络课程教学网站。网络教学资源丰富，主要由课程标准、电子教材、多媒体课件库、积件学习、单元电路实训、三维虚拟仿真项目实训、教学视频、在线测试、讨论区等模块组成，其中三维虚拟仿真项目实训系统与教材的电子小产品安装与调试项目完全配套。在教学中，鼓励和要求学生在课堂外利用数字电路分析与制作网络教学资源进行学习，为学生深入学习提供条件，满足不同学生的个性化需求，教师使用网络教学资源，把某些抽象的专业知识更生动形象地表现出来，使学生更容易和深刻地理解教学内容，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。

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【关键词】城市道路；特色；设计；要点

1 道路的线形设计

城市道路的性能以及质量在很大程度上受到道路线形设计的影响。一般来说，优秀的道路线形设计，在确保城市交通通畅以及安全的同时也兼顾了道路两边的自然景观，使二者形成有机的整体，使司机和乘客在道路上能够保持心情愉悦，减少驾驶和乘车的疲劳和乏味。道路线形设计过程当中首先要考虑交通的安全因素，其次就是道路景观，应该确保主干道尽量减少弯道，从而保证较好的通过性，而对于非主干道路可以使用比较舒缓的曲线，使道路两边的城市景观不断的发生变化，减少乘车过程当中由于单一的景观而造成的枯燥和疲劳，可以有效的防治司机因为长期驾驶而造成的疲劳，确保交通的安全。

2 道路特色设计

城市道路作为城市景观的重要组成部分，在设计的过程当中一定要充分的考察当地的风俗习惯以及自然环境，使道路在设计风格上能够融入当地的景观环境之中，而不会出现突兀和不协调的感觉，使城市道路能够反映城市的特色，突出城市的个性，成为一道靓丽的风景线。城市道路在设计的过程当中要充分兼顾其原本的交通运输作用，同时也不能忽视其生活性以及游览性。

3 道路横断面设计

3.1 城市道路横断面布置形式

由于道路的功能不同，在规定的道路红线宽度下布置道路横断面，其形式也是多种多样。一幅路是所有车辆都集中在同一个车行道上混合行驶，车行道布置在道路中央，可以采用划分中央车道线及快慢车道线、只划分中央车道线和不划线三种方式灵活组织交通，适应于机动车与自行车流量较小或其中一类流量较大但两者高峰时间错开的道路，还可以应用在“潮汐式”交通特征明显的道路。由于其造价较低，组织方便，故流量不大的次干道及支路较多采用。两幅路是利用中央分隔带（或分隔墩、栏杆）将一幅路的车行道一分为二，使车辆对向分开行驶。它可以采用划分快慢车道线或不划线两种方式组织交通，一般用于快速路、主干道、机动车流量相对较大但自行车流量不大的次干道。近年来随着自行车流量的逐年减少和机动车流量的迅速增加，机非混行的影响已很微弱，取消了自行车道（即不划线方式）的两幅路将逐渐成为城市采用最为广泛的横断面布置形式。三幅路是在道路两侧用分隔带 （或分隔墩、栏杆）将一幅路的车行道一分为三，中间双向行驶机动车，两侧均单向行驶自行车。它主要用于机动车和非机动车流量都较大的主、次干道，随着自行车的减少与消亡，其原本机非互不影响的最大优势已成为过去，而且其利用分隔带单独建设的自行车道对道路用地的资源浪费和机动车道的拓宽处理方式也成为道路横断面改造的首要问题。四幅路是在三幅路基础上，再利用中央分隔带将中间的机动车道分隔为二， 分向行驶。它原主要适用于宽度较大机非流量都较大的主干道路，但与三幅路原因相同，四幅路不再适合城市交通的发展需要，最终将被两幅路所取代。

3.2 城市道路横断面布置原则

第一，充分坚持以为为本，在进行设计规划的过程当中本着对人的关注来进行设计。在设计的过程中要对道路两侧的建筑物以及其它的城市景观进行考察，使设计能够融入到城市景观之中，使二者能够协调共存，防止出现不和谐的情况。

第二，在进行设计的过程当中，将交通安全放在首要地位，在此基础之上确保交通畅通。尽可能的将行人和车辆进行分离，保护行人的安全，防止行人对车辆的干扰，可以使车辆畅通无阻。

第三，在设计的过程当中应该充分的考虑路线的实际情况，了解各种管道、线缆的埋设情况，尽可能的避开地下有埋设物的路线，防止对各种管道合适和线缆造成破坏。

第四，大力发展公交事业，保证公交畅通，从而方便人们出行，减少小汽车的使用量，缓解交通压力。在此基础之上，为小汽车的畅通提供便利。在道路的重要设置隔离带，确保自行车过马路的安全。

第五，做好道路两边绿化带的绿化工作，尽可能的提高绿化率。通过绿化带的设立可以有效的减少噪音和灰尘，同时也可以缓解司机驾驶疲劳。

4 道路交通工程设计方面

4.1 交通性道路

交通性道路主要是为了确保车行畅通无阻，因此在进行设计的过程当中应该以简洁明快为主。在一些特殊的地段之前应该提前设置一定的交通标志，使司机能够及时的发现提示，并做出相应的反应。整个道路的设计应该充分的突出其使用性能，将行车安全放在首位。

4.2生活性街道

生活性道路中行人以及非机动车的数量比较多，为了确保其安全，可以将路线设计成多弯道，使进入的机动车需要降低速度，同时也可以有效的减少机动车的数量，确保道路的安全性。同时对于行人和非机动车辆来说，弯曲的道路更适合欣赏两边的景观，更具情趣。在道路的边缘或中间左右交错种植树木，产生不应进入的氛围，以减少不必要车辆的驶入；同时，道路上种植的树木改善了道路景观，美化了居住区的环境。在道路交叉口处将道路设计成凹凸状，将路面部分地抬高或降低，使车辆驶过时产生振动感，给驾驶者以警示。在确保车辆可以通过的前提下，间断性地缩小车行道的宽度，造成不易通过的视觉效果。在道路铺设上采用不同颜色和材质的材料，在视觉上形成印象驼峰、印象槽化岛，既为了引起驾驶者的注意减速行驶，也使生活性的道路更富趣味。通过在交叉口设置斜路障，路端上设置通行路障来限制车辆的转弯和前行。在居住区入口或道路交叉口设置形象的交通标志传达限速和禁转等交通信息。

5 道路设施设计方面

对于现代化的道路设施而言，街道设施的规划设计原则要体现出以人为本，注重对人的关怀，集功能与环境景观于一体，关注人在其中的生理需求和心理感受，使人们活动起来都能体会到舒适、方便、自然、和谐且美好的感受，如在人流集中的步行商业街周围，设置足够的停车场使人们出行更方便；休息座椅与高大乔木或花坛相结合，使人在休息时既亲近了自然又可以避免夏日的暴晒；林荫小道、座椅、路灯及电话亭等， 提供人们小憩休闲的空间。以人为本不仅要考虑到正常人的需求，还要考虑到伤残人、老人和儿童等弱势群体的特殊要求，努力创造一个公平、平等的社会环境。如在街道必要的地方设置残疾人坡道和盲道；提供儿童专用的坐具、场地和设施；为老年人和残疾人设置厕所蹲位等。从城市道路建设的细节处，更多地体现对人的关怀、关心、帮助和方便。

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Hu Yinghong

（绵阳职业技术学院，绵阳 621000）

（Mianyang Vocational & Technical College，Mianyang 621000，China）

摘要： 高职教育改革的重点是使课程建设与岗位职业能力培养有效结合，并以就业为导向，围绕市场需求，培养适应社会、适应地方经济发展的实用型人才，为适应高职教育特色，提出了对“电子电路分析与实践”课程的项目化教学设计意义、理念和设计思想、并对项目化教学情境的设计、项目分析和教学方法探讨作了详细说明，通过近2年得教学实践，取得了良好的效果。

Abstract: The key of higher vocational education reform is to effectively combine curriculum construction and post vocational ability training and take the employment as the guidance, around the market demand, train talents that adapt to the society and the development of local economy. To adapt the characteristics of higher vocational education, the paper puts forward the design meaning, idea and thought of project teaching of Electronic Circuit Analysis and Practice course, and introduces the design of the project teaching context, project analysis and teaching methods in detail. For nearly 2 years of teaching practice, it has obtained good effect.

关键词： 项目化建设 电子技术工程 教学情景 实践教学

Key words: project construction；electronic technology project；teaching situation；practice teaching

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）27-0195-02

0引言

“电子电路分析与实践”是我院创建国家示范高职院校重点建设专业――电子信息工程技术及专业群（通信技术、电气工程技术、建筑智能化等）的优质核心课程之一，是电子信息工程技术专业的专业必修基础课，具有很强的理论性和实践性。项目化教学是学生在教师的指导下，通过完成一个完整的"项目"工作而进行的教学活动模式，其特点是以项目为主线、学生为主体、教师为主导，根据岗位工作要求选择教学内容、根据工作过程选择教学内容、根据职业发展和人才发展的需要选择教学内容、根据专业课程体系建设的需要选择教学内容；项目化教学是一种全面提高学生综合素质能力的新型教学模式，其目标是使学生能够掌握所学专业必需的基础知识，具备各单元电路操作技能，具有分析问题、解决问题的能力，为后续专业课程的学习打下良好的基础。经过课程组成员的不断努力探究，该课程已成为我院院级精品课程，准备申报省级精品课程。

1“电子电路分析与实践”课程建设的意义

我院电子信息工程专业开办于1996年，2002年确定为省级教改试点专业，2008年成为国家示范高职建设院校中央财政支持重点建设专业。

由于受传统教学模式的束缚，课程内容的设计与组织未完全跳出学科体系的藩篱，还不能更好适应职业岗位需要。比如先期的《模拟电子技术》、《数字电子技术》课程，采取相对独立、“重理论、轻实践”的教学方式，教学效果不理想。

高职教育改革的重点是使课程建设与岗位职业能力培养更有效地结合。本着“课程教育目标服从于专业培养目标，课程教学内容符合课程教育目标”和“加强基础、注重实践、强调能力”的原则，2008年10月开始，我们就组织专家、学者和工程技术人员通过行业调研和职业岗位能力分析，并多次召开专业综合能力与专项技能分析研讨会，经过反复、深入分析研究，我们认为构建一门以项目为主线的、全新的电子技术课程能更好的符合高职教育教学特色要求， 课题组通过企业调研和实践专家现场讨论会等多种方式，剖析企业中对从事电子信息技术、通信技术、电力技术、机电技术等行业相关职业岗位人员的技能需求和素质要求，将《模拟电子技术》、《数字电子技术》课程进行整合，构建了《电子电路分析与实践》综合性课程体系，该课程从实用角度出发，集“模拟”与“数字”于一体，在课程内容上强调“实践与理论并重”；将更有利于对学生进行职业素质教育和职业技能的培养。

2课程“项目化建设”教学设计

2.1 设计理念“电子电路分析与实践”课程设计的基本理念是针对生产一线的电子产品装接工、电子产品维修工岗位的职业能力为培养目标，从实际工作任务出发，以典型电子产品为载体，进行基于工作过程系统化的课程教学设计；强调以工作过程作为学生的主要学习手段，采用项目教学法，融“教、学、做”为一体，让学生“在学中做，在做中学”，通过实际分析、设计、制作和调试实用电子电路，使学生真正掌握现代电子技术专业技能，以满足社会对高技能人才的要求。

在课程开发的整个过程中，始终坚持以下几个基本原则：

以专业培养目标为依据――确定课程的教学目标；

通过对教学目标进行解析――获得能力目标解析表；

以职业能力为依据――确定课程的教学内容；

以典型产品为载体――设计学习活动；

以业界现行技术规范为参照――制定考核方案。

2.2 设计思想“电子电路分析与实践”课程设计的核心是课程标准设计、课程内容设计、教学模式设计、实施方案设计和评价体系设计。 课程开发组依据行业、企业发展，结合本地区产业布局和职业岗位需求，针对课程目标与特点，从专业规划、课程设置等环节开始，全程与相关企业密切合作，进行课程内容、教学方法、实施方案和评价体系的设计。

2.3 项目化分析项目教学法的前提是“项目”，是一个人人参与的集学习、创作于一体的过程。项目教学法就是在教学中，组织学生真实地参加项目设计、实施和管理的全过程，在项目实施过程中完成教学任务。项目教学法更多采用小组工作的方式，共同制定计划、共同或分工完成整个项目。

“电子电路分析与实践”课程是一门理论与实践关联性较强的学科，是我院电子信息工程技术专业学生的优质核心课程之一。学习本课程，在实际中有何用途，如何应用所学的电子技术知识解决生产和生活中的一些问题；针对高职学生的特点和高职教育的特色要求，在课程建设中精心设计教学内容，改进并设计教学方法，以加强学生实践技能的培养。“电子电路分析与实践”项目化课程中每一个子项目的实施过程分四个阶段：

资讯：先由教师进行必要的课堂教学和实验演示，使学生掌握必要的基础知识，然后按3～5人一个小组，把全班分成若干个小组，布置项目任务。学生分别对项目进行讨论、查找资料。

计划、决策：由学生制定项目工作计划，并写出各自的设计思想与方法，画出方框图，设计原理图、选择元器件、必要时利用电路仿真软件进行仿真试验，再在教师的指导下，学生相互交流，最后确定项目实施方案。

实施：学生确定各自在小组中的分工以及小组成员的合作形式，学校提供器材由学生正式实施项目。

检查、评估：项目评价采用自我评价、小组互评和教师点评相结合，以学生自我评价为主，学生互评为辅，教师在评价过程中起引导调控作用。要求学生首先以ppt等形式充分展示设计成果和项目的学习心得，然后以五级评分制从学习准备和计划实施的学习效果、作业步骤、项目完成结果等方面进行自我评分，小组根据其讲述情况和项目完成结果，小组成员讨论后从表达能力、团队协作和沟通能力、项目完成结果等方面给出评价和评分，教师根据具体情况给予点评。

2.4 项目化情景教学设计分析传统电子电路分析与实践技术教学内容，融合现代电子电路分析最新发展，以工学结合的理念为课程建设的指导思想，将课程的全部内容设计为若干个学习情境, 学习情境尽量体现工作任务、工作流程，教学氛围尽量模拟企业环境。对“电子电路分析与实践”课程进行重构，体现了完整性、趣味性、扩展性和适应性的原则。“电子电路分析与实践”课程选取OCL音频功率放大器、直流稳压电源和限时抢答器三个项目为主要载体，构建了3个教学情境，10个子学习情境，如图1所示，以实现对电子信息工程技术类学生的职业岗位能力培养和社会能力养成的教育功能。在项目实施过程中，教师就每一个学习子情景对学生进行必要的技能训练、知识传授和实际应用，让他们对工作的整个程序有所了解，为他们独立完成项目创造条件。通过每个学习情境和子情境（子学习情境）的训练，使学生掌握对应的知识点，培养学生相应的能力和素质，同时为学生后续课程的学习和职业发展奠定良好的基础。

3结束语

高职教育承担着培养和造就专门人才的重任，它是面向基层、面向生产、面向服务和管理第一线培养实用人才，以突出能力为本位，着力培养学生的综合能力，以达到培养复合型、应用型、创新型人才的职教培养目标。高职教育着眼点是以就业为导向，围绕市场需求，培养适应社会、适应地方经济发展的实用型人才。基于高职教育的特色和人才培养要求，通过近2年的教学实践，我们不断的优化课程项目、优化项目实施水平，为培养实用型人才岗位需求取得了良好的效果。“电子电路分析与实践”课程已被评为院级精品课程，其配套教材已由武汉工业大学出版社出版发行。

参考文献：

[1]童乃诚.高职课程教学内容建设探讨[J].中国职业技术教育，2010，（14）.

[2]钟新跃.基于工作过程导向的课程改革实践――以高职《模拟电子技术》课程为例[J].中国校外教育，2010，（01）.

[3]李仲秋.《电子电路分析与实践》课程内容的选择与序化[J].机械职业教育，2010，（05）.

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关键词：电子信息；专业课程；模拟电子技术

1 模拟电子技术基础课程的特点

模拟电子技术基础，又称为电子技术基础模拟部分，与数字电子技术一起统称为电子技术基础。是面向电子信息学科的专业基础必修课。该课程的特点包括：重要性，模拟电子技术是现代化重中之重的技术；非线性，电子放大器是一种非线性元件，需要用非线性分析方法（图解法、微变等效近似等）；工程性，在足够精确的情况下，为了计算方便，常用近似来化简；微观性，深入到原子电子级分析问题；实践性很强，动手性很强，需要很好的实践，不实践学不好；复杂性，易受多种因素影响，如温度，随机性，光照等等影响，参数宜变，参数分散等增加了该课程内容的复杂程度；基础性，是后续电子类课程的基础，也是电子信息类专业考研的课程之一；主干性，是电子信息类本科专业的主干专业课程。本课核心是电子放大器，该课程主要就是讲放大。

模拟电子技术基础课程的基本概念、基本分析方法已经渗透到了各行各业各个领域。包括广播通信：发射机、接收机、扩音、录音、程控交换机、电话、手机等；互联网络：路由器、ATM交换机、收发器、调制解调器等；工业领域：钢铁、石油化工、机加工、数控机床等；交通方面：飞机、火车、轮船、汽车等；军事领域：雷达、电子导航等；航空航天领域：卫星定位、监测；医学领域：γ刀、CT、B超、微创手术等；消费类电子领域：家电（空调、冰箱、电视、音响、摄像机、照相机、电子表）、电子玩具、各类报警器、保安系统等。电子技术的发展，推动计算机技术的发展，使之“无孔不入”，应用广泛。

模拟电子技术基础课程的学习使学生牢固掌握模拟电子电路系统的分析能力和集成电路的创新设计能力，掌握模拟电子信号和系统的基本原理及基本分析方法，深入理解模拟电子电路系统的各个组成部分的基本原理，掌握应用所学典型模拟电子系统解决信号分析问题的方法，掌握集成电路的设计原理和实现方法。为学生进一步学习有关信息、通信方面的课程和今后的科研工作打下良好的理论基础。

2 模拟电子技术基础课程的先修课程

模拟电子技术基础课程的先修课程有《高等数学》、《大学物理》和《电路分析基础》，其中最重要的也是衔接最紧密的一门课程就是――《电路分析基础》。简单来说可以将电路分析基础和模拟电子技术基础归为同一类专业课程，从内容上看，《电路分析基础》主要让学生掌握电子电路分析的基本能力，而《模拟电子技术基础》课程则是学习对模拟信号的处理分析，从模拟电子系统的各个组成部分出发，分别学习各种典型的模拟电子电路，给学生建立起模拟系统的基本构架，为后续深入学习信号与系统的分析能力打好基础。

模拟电子技术基础课程在《电路分析基础》学习的基础上，分别从微观和宏观探讨模拟电子电路系统的各个方面。微观深入到电子原子级，讨论半导体材料的神奇，进而分析二极管、三极管和场效应管在微观领域，内部载流子运动的情况，从而让学生深入体会半导体器件的奇妙之处。宏观上从集成电路出发，理解集成电路的奥妙，小到微观电子原子级，大到模拟系统及大型集成电路的设计。学习模拟电子技术基础课程之后，学生有了系统的概念，信号处理的概念，在此基础上再进行数字电子技术的学习，学生更能理解和接受，电路分析基础和模拟电子技术基础两门课虽然内容不同，各有侧重点，但很多分析方法、理论公式都环环相扣，所以可以进行对比学习，提高学习效率。

3 模拟电子技术基础课程设置知识要求

模拟电子技术基础课程是电子信息专业本科生的专业基础主干必修课程，它具有自身的体系，是理论性、实践性都很强的课程，是学习很多后续专业课的基础。为今后深入学习电子技术在专业中的应用（例如在《信号与系统》、《数字信号处理》、《通信与系统》、《通信原理》、《嵌入式系统理论及实践》等后续专业课程中的应用）打好基础，为学生建立系统分析的概念，培养学生自主分析问题和解决问题的能力，帮助学生成功的从中学阶段对电压电流的具体求解，过渡到本科阶段自主进行信号与系统的分析能力的培养。

4 模拟电子技术基础课程设置能力要求

模拟电子技术基础课程设置能力要求以理论基础和实践操作相结合，既保证严谨的理论体系，又结合工程实践的特点。通过模拟电子技术基础课程的学习，应能具备模拟电子电路的系统分析能力、大型集成电路系统的分析计算能力、简单的集成电路设计能力，以及电子技术系统相关专业知识的自学能力。

5 模拟电子技术基础课程达成目标要求

通过模拟电子技术基础课程的学习，掌握模拟电子系统的各个部分，包括电子电路系统与信号、半导体二极管及其基本电路、半导体三极管及放大电路基础、场效应管放大电路及其应用、功率放大电路、集成电路的组成原则、集成电路运算放大器、反馈放大电路、信号的运算与处理电路、信号产生电路、直流稳压电源等典型模拟电子电路系统的分析计算能力及基本集成电路系统的设计能力，培养学生分析问题和解决问题的自主学习能力；学会用所学的典型模拟电子电路系统自主创新设计完整的模拟集成电路系统，辅助实现模拟电子电路系统的各种基本功能；能借助实际电子电路实验箱和软件模拟仿真，实现不同类型模拟电路系统的功能，通过实验环节操作训练具备处理实际工作问题的相关专业技能，理论与实践相结合，更好的理解模拟电子技术这门学科的专业知识，为后续专业课程打好基础。

6 教学方法建议

和众多电子信息类专业基础课一样，模拟电子技术基础课程以理论讲授与实践操作相结合，理论部分也是以教师讲授为主，课程内容繁多，有时候为了在有限的学时内完成全部的课程内容讲授，很多教师会全程进行讲授，学生被动的接受知识，犹如过眼云烟，没有足够的消化理解相关知识点的时间，真正理解领会的知识点非常有限，不懂的内容还需要教师花更多的时间来反复讲解，其实这样的教学模式，教师辛苦不说，教学效果还会极差。理论部分的讲授应该着重抓课前预习及课后复习，上课前十分钟用来对前一次课的内容及要求预习的内容做提问，以这种方式督促学生进行课前预习和课后复习，对知识点进行巩固。

综上所述，《模拟电子技术基础》这门课程对电子信息类专业的本科生非常重要，另外电子信息类本科专业基础课程还有很多，不仅仅是模拟电子技术基础，每门不同的专业课程都有其特点和用途，学生只要从宏观的角度，理解其中的关联性和衔接性，教师也可适当让学生了解每门课程设置的知识要求、课程设置的能力要求，以及课程的达成目标要求等，只为每一位学生能学好每一门专业课，真正具备电子信息的相关专业技能。

参考文献

[1]童诗白，华成英.模拟电子技术基础（第四版）[M].高等教育出版社.

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摘 要：由于化合物半导体材料自身优良的特性，化合物半导体超高速集成电路成为引领超高频、大功率领域的一支重要的力量。但随着工作频率的升高和输出功率的不断增大，电路和系统的电磁耦合与热问题越来越突出。只有正确理解电、磁、热传输机理和耦合机制，解决信号完整性和电磁热兼容问题，才能突破超高频、大功率模块的瓶颈。该研究以超高频数混合电路信号完整性分析以及热效应的电磁场分析方法为研究重点，从超高频化合物数模混合电路的分析方法、设计方法和电路验证等方面入手，研究了化合物超高速电路信号完整性问题和系统的电磁兼容问题，提出了优化设计的理论与方法，建立了电路、电磁场、热场一体化的设计平台；提出了超高速数模混合电路“自顶而下”的设计流程，开发了超高速数模混合电路的体系结构，总结了时钟分布电路等关键路径及关键电路模块的物理分析和实现方法，设计实现了具有国际先进水平的超高速数模混合集成电路实例；研究了化合物半导体超高速器件和电路的辐照损伤机理和抗辐照性能，建立了可用于器件和电路分析的实用化模型。这些成果标志着我国化合物超高速半导体集成电路在本研究中实现了重要的突破，同时为我国相关领域的进一步发展提供了重要的理论指导和技术支持。

关键词：化合物半导体 数模混合集成电路 信号完整性

Abstract：In recent years， compound semiconductor ultra-high speed integrated circuits have emerged and been highlighted in ultra-high frequency， high-power field due to their superior material properties of high carrier mobility， high saturation drift velocity and low critical saturation electric field. But with the increase of the operating frequency and output power， circuit and system electromagnetic coupling and thermal issues become increasingly prominent. The correct understanding of heat transfer mechanism and electromagnetic coupling mechanisms are the key points to break through the bottleneck of ultra-high frequency， high-power circuits and module.In this project， particular emphasis is put on signal integrity analysis of UHF hybrid circuits and thermal effects of electromagnetic field analysis methods. The signal integrity problems and system electromagnetic compatibility problem of compound semiconductor ultra-high speed integrated circuits are investigated. An optimal design theory and methods are developed and a circuit， electromagnetic field， thermal field integrated design platform is established A "top- down" design flow for ultra- high-speed digital-analog hybrid circuit is proposed and the clock distribution circuit critical path is extracted. Based on the physical analysis and implementation methods， high level ultra-high speed integrated circuits are designed and implemented The mechanism of irradiation damage and radiation tolerance of compound semiconductor devices and circuits are studied. Novel device models are established for design and analysis of circuits which will be used in extreme environment. These results indicate the achievement of that high-speed compound semiconductor integrated in this project， which will provide an important theoretical guidance and technical support to the further development of related fields.

Key Words：Compound semiconductor；Mixed analog-digital circuit；Signal integrity analysis

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关键词：集成电路工艺 教学探索

中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2015）09-0001.01

随着经济和信息技术的发展，信息技术已经渗透到了国民经济的各个领域。信息技术的基础是微电子技术，集成电路作为微电子技术的核心，是整个信息产业和信息社会最根本的技术基础，也是一个国家参与国际化政治、经济竞争的战略产业。同时我国集成电路发展水平离欧美日等发达国家有很大的差距，尤其是在自主知识产权的集成电路产品方面。要扭转这一局面，高素质的专业技术人才是关键，要改变这种状况，应从本科教育做起。《集成电路工艺》是微电子学专业重要的必修专业课，授课教师必须在充分熟悉半导体物理和半导体集成电路等课程的基础上，结合教学实际中存在的问题，优化整合教学内容，丰富教学手段，探索教学改革措施，培养学生的学习兴趣，提高《集成电路工艺》课程的教学质量。

一、教学内容

微电子科技是高速发展的产业推动型学科，微电子产品制造技术更是日新月异，随着工艺技术的不断发展，《集成电路工艺》课程的教学内容需要不断更新。微电子专业前期开设了半导体物理、半导体器件物理、电路分析基础、数字逻辑电路等电路课程，因而在《集成电路工艺》课程内容设置时将着重培养学生的制造工艺能力，减少器件设计和原理内容的比重，着重讲解制造工艺的内容。

根据教学大纲，《集成电路工艺》课程的教学内容可分五个部分：第一部分介绍硅衬底，主要单晶硅锭的拉制及硅片的制造工艺及相关理论；第二部分氧化与掺杂，介绍热氧化生长二氧化硅工艺，以及通过热扩散和离子注入与退火相结合的在硅片特定区域的定量掺杂工艺；第三部分薄膜制备，介绍化学气相淀积和物理气相淀积两类薄膜制备方法及工艺流程；第四部分介绍光刻工艺，现代光刻技术和刻蚀工艺；第五部分介绍工艺集成与封装测试工艺。课程共设置48学时，选用王蔚等人主编，电子工业出版社出版《集成电路制造技术――工艺与原理》（修订版）一书作为教学教材。在授课过程中，根据重庆邮电大学微电子专业实际情况酌情删减及增加相关知识，重点培养学生对硅芯片制造基本单项工艺的实际动手能力，激发学生对集成电路工艺的兴趣。

二、教学方法和教学手段

《集成电路工艺》这门课程本身强调实验基础，需要结合实验设备，而实验流程不够直观，一味采取灌输式教学，学生势必感到枯燥，甚至厌烦。长期以往，学习积极性必然受挫，学习效果自然大打折扣。采用有效的教学方法并结合先进的教学手段，不仅有利于培养学生获取知识的能动性，而且有利于培养学生独立发现问题、分析问题以及解决问题的能力，实现以教为中心到以学为中心的转变，突出学生在学习过程中的主动性，从而取得好的教学成果。基于《集成电路工艺》课程的特点，在教学手段上以多媒体教学为主，传统黑板板书为辅，同时在课堂上以动画、视频的形式展现半导体集成基本单项工艺和器件工艺制作过程，从而达到提高课堂教学质量的目的。

三、考核方式的改革

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关键词：课程体系改革；教学内容优化；集成电路设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）34-0076-02

以集成电路为龙头的信息技术产业是国家战略性新兴产业中的重要基础性和先导性支柱产业。国家高度重视集成电路产业的发展，2000年，国务院颁发了《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》（18号文件），2011年1月28日，国务院了《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》，2011年12月24日，工业和信息化部印发了《集成电路产业“十二五”发展规划》，我国集成电路产业有了突飞猛进的发展。然而，我国的集成电路设计水平还远远落后于产业发展水平。2013年，全国进口产品金额最大的类别是集成电路芯片，超过石油进口。2014年3月5日，国务院总理在两会上的政府工作报告中，首次提到集成电路（芯片）产业，明确指出，要设立新兴产业创业创新平台，在新一代移动通信、集成电路、大数据、先进制造、新能源、新材料等方面赶超先进，引领未来产业发展。2014年6月，国务院颁布《国家集成电路产业发展推进纲要》，加快推进我国集成电路产业发展，10月底1200亿元的国家集成电路投资基金成立。集成电路设计人才是集成电路产业发展的重要保障。2010年，我国芯片设计人员达不到需求的10%，集成电路设计人才的培养已成为当前国内高等院校的一个迫切任务[1]。为满足市场对集成电路设计人才的需求，2001年，教育部开始批准设置“集成电路设计与集成系统”本科专业[2]。

我校2002年开设电子科学与技术本科专业，期间，由于专业调整，暂停招生。2012年，电子科学与技术专业恢复本科招生，主要专业方向为集成电路设计。为提高人才培养质量，提出了集成电路设计专业创新型人才培养模式[3]。本文根据培养模式要求，从课程体系设置、课程内容优化两个方面对集成电路设计方向的专业课程体系进行改革和优化。

一、专业课程体系存在的主要问题

1.不太重视专业基础课的教学。“专业物理”、“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是集成电路设计的专业基础课，为后续更好地学习专业方向课提供理论基础。如果基础不打扎实，将导致学生在学习专业课程时存在较大困难，更甚者将导致其学业荒废。例如，如果没有很好掌握MOS晶体管的结构、工作原理和工作特性，学生在后面学习CMOS模拟放大器和差分运放电路时将会是一头雾水，不可能学得懂。但国内某些高校将这些课程设置为选修课，开设较少课时量，学生不能全面、深入地学习；有些院校甚至不开设这些课程[4]。比如，我校电子科学与技术专业就没有开设“晶体管原理”这门课程，而是将其内容合并到“模拟集成电路原理与设计”这门课程中去。

2.课程开设顺序不合理。专业基础课、专业方向课和宽口径专业课之间存在环环相扣的关系，前者是后者的基础，后者是前者理论知识的具体应用。并且，在各类专业课的内部也存在这样的关系。如果在前面的知识没学好的基础上，开设后面的课程，将直接导致学生学不懂，严重影响其学习积极性。例如：在某些高校的培养计划中，没有开设“半导体物理”，直接开设“晶体管原理”，造成了学生在学习“晶体管原理”课程时没有“半导体物理”课程的基础，很难进入状态，学习兴趣受到严重影响[5]。具体比如在学习MOS晶体管的工作状态时，如果没有半导体物理中的能带理论，就根本没办法掌握阀值电压的概念，以及阀值电压与哪些因素有关。

3.课程内容理论性太强，严重打击学生积极性。“专业物理”、“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”这些专业基础课程本身理论性就很强，公式推导较多，并且要求学生具有较好的数学基础。而我们有些教师在授课时，过分强调公式推导以及电路各性能参数的推导，而不是侧重于对结构原理、工作机制和工作特性的掌握，使得学生（尤其是数学基础较差的学生）学习起来很吃力，学习的积极性受到极大打击[6]。

二、专业课程体系改革的主要措施

1.“4+3+2”专业课程体系。形成“4+3+2”专业课程体系模式：“4”是专业基础课“专业物理”、“半导体物理”、“固体物理”和“晶体管原理”；“3”是专业方向课“集成电路原理与设计”、“集成电路工艺”和“集成电路设计CAD”；“2”是宽口径专业课“集成电路应用”、“集成电路封装与测试”，实行主讲教师负责制。依照整体优化和循序渐进的原则，根据学习每门专业课所需掌握的基础知识，环环相扣，合理设置各专业课的开课先后顺序，形成先专业基础课，再专业方向课，然后宽口径专业课程的开设模式。

我校物理与电子科学学院本科生实行信息科学大类培养模式，也就是三个本科专业大学一年级、二年级统一开设课程，主要开设高等数学、线性代数、力学、热学、电磁学和光学等课程，重在增强学生的数学、物理等基础知识，为各专业后续专业基础课、专业方向课的学习打下很好的理论基础。从大学三年级开始，分专业开设专业课程。为了均衡电子科学与技术专业学生各学期的学习负担，大学三年级第一学期开设“理论物理导论”和“固体物理与半导体物理”两门专业基础课程。其中“固体物理与半导体物理”这门课程是将固体物理知识和半导体物理知识结合在一起，课时量为64学时，由2位教师承担教学任务，其目的是既能让学生掌握后续专业方向课学习所需要的基础知识，又不过分增加学生的负担。大学三年级第二学期开设“电子器件基础”、“集成电路原理与设计”、“集成电路设计CAD”和“微电子工艺学”等专业课程。由于“电子器件基础”是其他三门课程学习的基础，为了保证学习的延续性，拟将“电子器件基础”这门课程的开设时间定为学期的1～12周，而其他3门课程的开课时间从第6周开始，从而可以保证学生在学习专业方向课时具有高的学习效率和大的学习兴趣。另外，“集成电路原理与设计”课程设置96学时，由2位教师承担教学任务。并且，先讲授“CMOS模拟集成电路原理与设计”的内容，课时量为48学时，开设时间为6～17周；再讲授“CMOS数字集成电路原理与设计”的内容，课时量为48学时，开设时间为8～19周。大学四年级第一学期开设“集成电路应用”和“集成电路封装与测试技术”等宽口径专业课程，并设置其为选修课，这样设置的目的在于：对于有意向考研的同学，可以减少学习压力，专心考研；同时，对于要找工作的同学，可以更多了解专业方面知识，为找到好工作提供有力保障。

2.优化专业课程的教学内容。由于我校物理与电子科学学院本科生采用信息科学大类培养模式，专业课程要在大学三年级才能开始开设，时间紧凑。为实现我校集成电路设计人才培养目标，培养紧跟集成电路发展前沿、具有较强实用性和创新性的集成电路设计人才，需要对集成电路设计方向专业课程的教学内容进行优化。其学习重点应该是掌握基础的电路结构、电路工作特性和电路分析基本方法等，而不是纠结于电路各性能参数的推导。

在“固体物理与半导体物理”和“晶体管原理”等专业基础课程教学中，要尽量避免冗长的公式及烦琐的推导，侧重于对基本原理及特性的物理意义的学习，以免削弱学生的学习兴趣。MOS器件是目前集成电路设计的基础，因此，在“晶体管原理”中应当详细讲授MOS器件的结构、工作原理和特性，而双极型器件可以稍微弱化些。

对于专业方向课程，教师不但要讲授集成电路设计方面的知识，也要侧重于集成电路设计工具的使用，以及基本的集成电路版图知识、集成电路工艺流程，尤其是CMOS工艺等相关内容的教学。实验实践教学是培养学生的知识应用能力、实际动手能力、创新能力和社会适应能力的重要环节。因此，在专业方向课程中要增加实验教学的课时量。例如，在“CMOS模拟集成电路原理与设计”课程中，总课时量为48学时不变，理论课由原来的38学时减少至36学时，实验教学由原来的10学时增加至12个学时。36学时的理论课包含了单级运算放大器、差分运算放大器、无源/有源电流镜、基准电压源电路、开关电路等多种电路结构。12个学时的实验教学中2学时作为EDA工具学习，留给学生10个学时独自进行电路设计。从而保证学生更好地理解理论课所学知识，融会贯通，有效地促进教学效果，激发学生的学习兴趣。

三、结论

集成电路产业是我国国民经济发展与社会信息化的重要基础，而集成电路设计人才是集成电路产业发展的关键。本文根据调研结果，分析目前集成电路设计本科专业课程体系存在的主要问题，结合我校实际情况，对我校电子科学与技术专业集成电路设计方向的专业课程体系进行改革，提出“4+3+2”专业课程体系，并对专业课程讲授内容进行优化。从而满足我校集成电路设计专业创新型人才培养模式的要求，为培养实用创新型集成电路设计人才提供有力保障。

参考文献：

[1]段智勇，弓巧侠，罗荣辉，等.集成电路设计人才培养课程体系改革[J].电气电子教学学报，2010，（5）.

[2]方卓红，曲英杰.关于集成电路设计与集成系统本科专业课程体系的研究[J].科技信息，2007，（27）.

[3]谢海情，唐立军，文勇军.集成电路设计专业创新型人才培养模式探索[J].电力教育，2013，（28）.

[4]刘胜辉，崔林海，黄海.集成电路设计与集成系统专业课程体系研究与实践[J].教育与教学研究，2008，（22）.

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“模拟电子技术”是电子信息类专业的重要学科基础课程。该课程内容丰富,既有模拟电子技术的理论分析,又强调模拟电路的工程性和实践性;既要掌握模拟电子电路的基本概念、基本电路及其分析方法,又要求对电路进行定性分析和近似分析,学会辩证、全面地分析问题和解决问题。通过本课程的学习,培养学生继续深入学习和接受电子技术专业知识的能力,培养学生系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新意识,学习科学的思维方法。因此,普遍认为该课程“入门难”,在教学过程中各个知识点的衔接以及各个教学环节的配合十分重要。

二、课程结构与基本教学要求

“模拟电子技术”是电子信息类专业及其重要的学科基础课程之一,“电路分析基础”是与其直接相关的先修课程,此外还包括“高等教学”和“普通物理学”等相关课程。“数字电子技术”、“电子线路课程设计”、“高频电子电路”、“半导体集成电路基础”等后续课程与本课程密切相关,传感器原理、嵌入式系统以及毕业设计等也与本课程的联系比较紧密。结合电子科学与技术、微电子科学与工程的专业特点,在本课程教学过程中,我们注意本课程与后续课程的内容衔接,尽量避免复杂的公式推导,注重分析问题能力的培养。

1.课程的基本结构。为使学生对电子电路建立起系统的观念、工程的观念和创新意识。首先,要培养学生分析问题的能力,使其“会”读图,能对电路进行性定性分析,其次,要求能够进行定量计算。以我院电子科学与技术,微电子科学与工程两个专业为例,“模拟电子技术”教学计划共64学时,其中56学时为课堂理论教学,8学时为实验教学。为进一步培养学生的动手能力,随后安排2周的电子电路课程设计,作为实践环节的补充。经过比较甄别,采用文献[1]作为基础教材。教材遵循“先器件后电路,先小信号后大信号,先基础后应用”的规律编排内容,为相关课程的学习打下较好基础。在应用方面,是围绕信号的放大、运算、处理、转换和产生来介绍。

2.本课程的教学内容。在教学内容安排上,除去绪论部分,笔者将课程内容分成4个单元,如表1所示。第一单元讲述常用半导体原理,及其与分立元件组成的放大电路的原理;二、三单元分别为集成运算放大电路的原理及其应用;关于直流稳压电源的内容为第四单元。其中每个单元安排2学时的实验课程,分别为三极管放大电路(单级、差分)、运算电路、反馈放大电路和直流电源,考虑与实践环节“电子线路课程设计”的衔接,仅安排验证性实验。

三、教学模式的改革思路

1.优化教学内容。我们以所选用教材为根本,考虑教学学时有限,以及相关知识点的衔接,对教学内容做了一些优化。如表1所示,第一单元内容包括半导体器件及其基本放大电路,以双极性器件为主,单极性器件的学习做好与后续课程衔接即可。其中多级放大电路部分主要讲述差分放大电路;考虑知识点的连贯性,特别是把教材第9章关于功率放大电路的内容作为分立元件放大电路的应用,与多级放大器的输出级部分一起讲授。在此,要特别注意本课程“入门难”在该部分教学内容中充分体现;例如关于PN结单向导电特点,应避免复杂的理论和公式推导,在教学时可先由线性电阻的双向导电性对比PN结的单向导电性,比较其伏安特性曲线,使其特点一目了然。随着信息技术的发展,集成放大电路的应用越来越广泛。学习第二单元集成放大电路的原理及特点,特别要注意与后续课程“半导体集成电路基础”的衔接,关于集成放大电路的原理此处应重视其外特性,重点分析集成放大电路的频率响应和放大电路中的反馈。第三单元,集成运算放大电路的应用,包括基于集成运算放大器的信号运算与处理以及波形发生与转换电路。此处应注意与“高频电子线路”课程的衔接,波形发生电路重点讲述RC正弦波振荡电路即可,在内容上要避免不必要的重复。第四单元,直流稳压电源,讲述小功率整流滤波电路和串联反馈式稳压电路,并安排2学时的实验。考虑到在本课程的教学过程中,已将关于电子线路读图的方法穿插到相关章节;没有单独安排第11章“模拟电子电路的读图”的教学内容。

2.合理安排相关知识点的教学顺序。为培养学生综合应用所学知识解决问题的能力,要明确“学以致用”的道理;即学习器件原理的目的是为了组成功能电路。遵循这个理念,合理安排相关知识点的教学顺序,深刻领会知识点的内涵是教学过程中一个重要环节。首先,针对第一单元知识点的教学顺序做了一些调整。在学习三极管基本原理后,接下来便是三极管基本放大电路的学习;其次,考虑为CMOS集成电路的学习打下基础,关于场效应管原理其基本放大电路的学习虽非重点内容,但却是必不可少的。另外,关于差分放大电路以及互补输出电路的学习,需注意与集成运算放大电路的关系。第三单元分析非正弦波发生电路是一个难点,在教学过程中应引导学生应用“电路分析基础”课程“RC电路三要素法”定理分析非正弦波发生电路工作原理,则问题可迎刃而解。“电路分析基础”课程中所学“电流节点定律”、“电压回路定律”、“线性电路叠加原理”、“戴维宁定理”和“诺顿定理”等理论是从事模拟电子线路分析的基本定理,必须牢记。

3.完善多媒体教学课件,做好板书与多媒体教学相结合。多媒体教学以信息量大、图文并茂等优点,在当前电子信息类专业课的教学已普遍采用,很多教材配套多媒体课件,甚至出现在课教学过程中完全丢弃板书的现象。但必须注意多媒体教学节奏快,学生很难有时间做课堂笔记,容易产生“夹生饭”。对此,我们首先完善了与教材配套的多媒体教学课件,根据上文3.1和3.2所述优化教学内容和知识点顺序,特别参考相关文献对一些知识难点分解、细化,经过近3年的不断完善基本形成具有特色的“模拟电子技术基础”多媒体课件。同时,对一些比较适合板书讲解的知识点,注意做好传统板书与多媒体相结合;例如二极管整流滤波、放大电路图解分析法、放大电路交流等效电路、非正弦波发生电路的过程分析等,在讲解过程中通过板书一步步地画出相关波形有利于充分理解其内涵,培养学生的学习兴趣、增强学生的自主学习和实践动手能力。

4.以能力培养为导向,充分调动学习主动性。以能力培养为导向,注重学生的综合素质与创新能力的提高。探索师生互动的课堂教学模式,提倡和鼓励学生自主学习,让学生真正参与教学。以应用为背景,采用提问的方式,激发学生学习兴趣,破解本课程“入门难”的问题。在一轮教学过程,按照“回顾要点—提出问题—分析问题—当堂小结”的顺序组织授课内容,除了要求完成相应的作业题目,每个知识点均设计1~2题小结性质的问题进行提问,并引导学生当堂解答,或作为课后作业在下次课随机抽取学生讲述该题目的解答,鼓励学生发表见解,大胆质疑。以此使学生充分参与教学,激发学习兴趣,调动其学习积极性。

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关键词： 电路仿真；Protel；实验教学

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0720039-02

随着计算机仿真技术的迅速发展和不断完善，电子线路的设计由原来的人工手段步入电子设计自动化的（EDA）的时代。采用虚拟仿真手段，使电子线路设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、性能分析和测试，直至印刷电路板的自动设计，已成为一种发展的必然趋势。如何将实物实验和理论教学有机结合，一直是个难题。在计算机辅助教学广泛推广的今天，这个问题得到了解决。本人结合多年的教学工作，在这些方面进行了一些探讨，现介绍如下：

1 计算机辅助设计

目前，电子设计自动化（EDA）软件呈现多样化，功能越来越强大完善。流行的通用EDA软件主要有ORCAD、EWB、Protel等，其中ORCAD仿真技术出现早，功能强大，适合于对复杂电路进行全面的分析优化；EWB电子工作台短小精悍，直观易用；Protel综合性好，使用范围最大，普及率高，非常适合作为电路设计和电子线路教学的辅助教学仿真软件。而且，掌握好Protel软件的使用，使学生能为将来的学习和工作打下扎实的基础。实践证明，使用Protel 99SE进行电子线路仿真，使得电子技术实验更加直观，极大的提高教学效果和学生的实验兴趣。

借助计算机辅助设计CAD（computer aided design），可将人的创造能力和计算机的高速运算能力、巨大存储能力和逻辑判断能力很好地结合起来，在开发工程、产品设计中，有许多复杂的数学分析和数值计算任务，需要提出多种设计方案，并进行综合分析比较与优化，还要给出工程图样及生产管理信息等，这些均可以交给计算机完成。设计人员则可对计算、处理的中间结果做出判断、修改，以便更有效地完成设计工作。计算机辅助设计能极大地提高设计质量，减轻设计人员的劳动，缩短设计周期，降低产品成本，为开发新产品和新工艺创造了有利条件。

2 Protel 99SE电路仿真工具

Protel 99SE是目前非常流行的电子线路EDA软件，它不但在绘制原理图、PCB印刷板布线等方面功能完备，而且它为用户提供了功能强大、使用方便的电路仿真工具。它可以对当前所画的电路原理图进行即时仿真，在设计电路的整个过程中都可以仿真查看和分析其性能指标，能及时发现设计中存在的问题并加以改正，从而更好地完成电路设计任务。还能在电子线路教学仿真实验中，将抽象的理论公式和直观实验观察有机结合，极大的提高教学效果。在Protel 99SE中，集成了一个功能强大、支持模数混合信号仿真的工具软件SIM99，它同SCH99紧密结合，使得电路设计者能够在电路原理图上直接进行仿真操作，观察电路工作情况，如检查电路中的错误，修改元件的参数值等，观察欲了解的电路节点信号，最终达到理解电路工作原理的目的，设计出性能优越，功能完善的电路原理图。

Protel 99SE电路仿真软件具有丰富元器件库，包含有各种各样的分立元件和集成电路元件。这些器件库有常用的电阻、电容、二极管、三极管、MOS管、单结晶体管、晶振、开关和变压器等分立元器件，同时还有大量的数字器件和其它集成电路器件，如74系列、CMOS系列、运算放大器、比较器和数/模和模/数转换器（ADC，DAC）等。在Protel 99SE中，使用者可以在图纸的任意位置上放人元器件。元器件的放置方向是任意可调的，其属性是可以编辑的，元器件的属性包括元器件的封装、标号、管脚号定义等只要确定起始点和终止点，Protel99SE就会自动地在原理图上连线，连线可以任意角度切换，使得设计者在设计时更加轻松自如。同时该软件具有丰富的信号源，包括基本信号源、直流源、正弦源、脉冲源、指数源、单频调频源、分段线性源，同时还提供了齐全的线性和非线性受控源。具有足够的仿真模型库，这些器件库有常用的电阻、电容、二极管、三极管、MOS管、单结晶体管、晶振、开关和变压器等分立元器件，同时还有大量的数字器件和其它集成电路器件，如74系列、CMOS系列、运算放大器、比较器和数/模和模/数转换器（ADC，DAC）等。这些元器件可满足用户的一般需求，同时它还提供了一个开放的库维护环境，用户不但可以方便地修改原有器件模型，而且还可以创建新器件模型，以满足设计与实验的需求。Protel 99SE还提供了电气法则测试，在原理图全部设计完成后，为了确定原理图的正确无误，可以执行电气法则测试操作。该操作可以测试用户设计的电路是否存在错误，程序自动进入文本编辑器并生成相应的测试错误报表，系统会在原理图中发生错误的位置设置红色符号，提示错误的位置，方便用户进行修改。改正错误后，再进行电气法则测试，直到报告文件中不出现错误的标记，这样我们完成了初步的电路原理图的设计工作。

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关键词：电路与模拟电子技术；教学实践；心得体会

作者简介：王玉菡（1981-），女，河北衡水人，重庆理工大学电子信息与自动化学院，讲师；杨奕（1970-），男，重庆人，重庆理工大学电子信息与自动化学院，副教授。（重庆400050）

基金项目：本文系重庆市教委高等教育改革重点项目（项目编号：112003）的研究成果。

中国分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）12-0091-02

“电路与模拟电子技术”是高等工业学校本科计算机及其应用专业和电子类相关专业必修的一门技术基础课，是把“电路”和“模拟电路”两门课程合成一门的课程，同时调整了教学要求，教学学时也相应进行了压缩。课程的主要任务是通过讲授电路理论和电路分析方法、电子电路的分析和初步设计方法，使学生获得必要的电路分析和模拟电子技术的基本理论、基本方法和基本技能，了解电子技术发展的概况，初步掌握电子电路的分析、设计方法，为学习后续课程打下基础。为提高教学质量，本文主要结合课堂教学实践，阐述了笔者对教学方法改革的认识和一些具体做法。

一、“电路与模拟电子技术”教学中存在的难点分析

1.如何合理分配学时

“电路与模拟电子技术”课程分电路基础和模拟电子技术两部分，教材编写通常是按80学时左右编写，重庆理工大学选定的教材是由西安电子科技大学出版社出版，江晓安老师编写的，本科教学理论学时数为64学时。如何针对仅有的学时，合理分配教学内容，使学生准确理解并掌握课程的内容，是本课程教学需解决的一大问题。

2.如何突出把握重点

“电路与模拟电子技术”课程内容多，要让学生在短时间内掌握知识，就要求教师在讲授课程过程中，突出重点内容，便于学生课下自学和复习。

3.如何紧跟时代步伐

“电路与模拟电子技术”课程教材体系滞后，不能够与时俱进。在电子技术飞速发展的当今，现有教材没有任何关于EWB仿真的内容，没有把计算机辅助分析融合到教学中。

4.如何提高学生兴趣

俗话说：兴趣是最好的老师。就算是再难的课程，只要有兴趣，肯坚持学习，就一定能学好。关键是如何调动学生的学习兴趣？这就要求教师上课要灵活，不能上死课，要多联系实际，把抽象问题具体化，把复杂问题简单化，把理论问题生活化，给学生体会知识的机会，只有感同身受，才能印象深刻。

二、改进教学方法

1.综合教学，化难为易，合理分配学时

课堂时间是短暂的，要在短时间内让学生明白一些概念和问题就需要教师抓住所讲内容的内在联系，以点带面，举一反三，综合运用相关的知识进行讲解。因为这些知识点之间是有联系的，通过多角度、多视角联系和讲授知识，可以使学生印象深刻，进而掌握知识点。经过笔者多次课程实践教学发现学时数最好的分配是：电路部分24学时，模拟部分40学时。因为电路部分的内容，包括电路基本概念和定律以及电路的分析方法、电路的暂态分析以及正弦稳态电路分析，学习起来并不费力，很多内容学生在“大学物理”、“高等数学”、“复变函数”等课程中都有所接触，是有基础的，即使自学也可以很好的掌握。而模拟电路部分内容，由于涉及到微观粒子的运动、特性曲线以及工程中的近似等效等内容，对学生来说比较生疏，需要多花时间慢慢讲解，很多学生自学也是完全不懂得。因此实践证明讲授这门课程，采用“前紧后松”的教学节奏，要把前面的进度稍稍加快，进入模拟电路部分后，就要慢慢讲授。

2.善于引导，因材施教，突出把握重点

教师在台上固然是授课者，但是学生也不应只是被动接受者。授课是个交流的过程，教师要会讲，善于讲，善于观察学生的反映，适时调动起学生的积极性。笔者在教学实践过程中，讲每一章内容时，都会先告诉学生本章的重点。并以“了解”、“理解”和“掌握”三个词来区分一章内容的轻重。在讲课的时候，只需了解的内容让学生自学即可，重点讲授需要理解和掌握的，突出重点，这样学生学习起来就有了层次感。例如讲授第六章放大电路分析基础时，因为时间有限，通常只着重介绍三极管放大电路及其分析，场效应管放大电路的分析作为了解和自学的内容，这样学生学习起来就会把主要精力放在三极管及其放大电路的学习上了。只要把三极管及其放大电路学习好了，就会运用同样的分析方法去分析场效应管及其放大电路。

3.鼓励学生，自己学习，建立良好课堂气氛

由于课时有限，教师在教授过程中不可能面面俱到，所以适时安排一些内容自学，一方面可以更大限度地完成多一点的教学任务，另一方面也可以提高学生学习的积极性，变被动学习为主动学习，提高教学质量，是绝对的双赢。例如在讲第3章动态电路分析时，就只需要介绍电容元件的一阶零输入响应、零状态响应以及全响应的求解过程，对于电感元件的类似电路就交由学生课下自学，让学生上课讲给大家听，一个学生讲完了，其余的学生还可以补充，大家一起学习，使得印象深刻，学习气氛浓厚了，教学质量也就跟着提高了。

4.每章小结，重视作业，不断深化知识

每章节的小结是为了回顾、总结这一章节的主要内容和知识重点，这样做可以帮助学生掌握其内在联系，理清所学知识的层次结构，形成知识框架；能够促进学生掌握知识，总结规律，从总体上把握知识；能够为学生下一步的学习架设桥梁，为下一节课做好铺垫。所以说章节回顾在教学中有着举足轻重的作用。对于教师，为了检验教学效果是否达到预期目的，为了强化和检查学生对所学内容的理解、掌握程度，每当讲解完一个新的知识点都应布置相应的习题，这也是对学生的一个督促。作为教师，也应该认真批阅学生的作业，分析作业的完成质量，进而了解学生理解的弱点，进行有针对性地备课准备，进一步改进自己的教学方法。

5.结合多媒体增加教学的直观性和趣味性

多媒体课件在现在的教学中已经是不可缺少的了。“电路与模拟电子技术”作为一门重要专业技术基础课，其特点是：理论性强，原理抽象，定理、定律、公式和概念多。如果只用传统教学方法和手段，很难解决该课程中的“图形、电路、图表、原理图、结构”等问题，必然导致知识传授的枯燥无味，会使学生在学习过程中感觉困难，使学生积极性受挫，久而久之会使学生失去学习兴趣，产生厌学情绪，不能按时完成教学任务，也难有好的教学效果。为此，除采用演示、实验手段和语言鼓励之外，还采用多媒体技术手段，通过新颖的、多样的、生动有趣的画面、图像、声音来展现教学内容，可增强课堂教学的形象性、生动性和趣味性，使学生激发起浓厚的学习兴趣和积极性，产生强烈的求知欲望，加强教学效果。

6.增加EDA教学内容，与时俱进

EDA技术是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。现今，EDA技术日益成熟，已渗透到电子系统和集成电路设计的各个环节。为了让学生了解电子技术的新发展，了解现代电路设计方法，了解日益发展的电路设计技术，跟上时代的步伐，掌握最基本的EDA技术，特增加这一部分的内容，拿出一个课时专门介绍EDA技术基础、EWB软件、可编程模拟器件及应用，将计算机辅助分析融合到具体的教学内容中。

7.加强实践教学，培养学生的动手能力

理论需联系实际才会有意义，学生学习的最终目的也是学以致用。所以需要加强实践教学，培养学生的动手能力，增加综合实验内容，将有内在联系的实验内容组合到一起，以加强综合能力的培养；同时注意在训练的过程上增加梯度，由浅入深，增加中大规模集成电路的实验内容。随着电子技术的发展，中大规模集成电路的应用越来越广泛，如课堂上只讲授器件基本原理，难以解决实际器件的使用问题。因此，在实验中加强了这方面的训练，其目的是使学生从看懂芯片管脚图功能表，理解电路原理图，一直到电路的实现，以培养解决实际问题的能力。

三、教学成效

在教学过程中，结合传统的教学方法，适当的引入多媒体教学，极大地调动了学生的学习积极性，避免了学生学习过程中的枯燥感，加深了学生对知识的理解和掌握程度。教师的教学过程也改变了以前的只教不学的模式，以学生为主体，充分地发挥了他们的主观能动性，从被教授到主动学习，同时也增进了师生之间的交流。各种综合性的实验项目，很好地将理论和实践结合起来，加强了学生的动手能力。实践证明，在学生的后续学习中，学生的积极性和主动性都有所增强，学习成绩也得到明显的提升。良好的学习习惯和扎实的基础使他们有足够的能力去主动学习他们感兴趣的知识，参加各种电子设计大赛。这既培养了他们的综合能力，也为以后的工作积累了一定的经验。

四、总结

总的来说，教学中存在的问题，主要还是教师这个Leader，要带领好学生，掌控好教学的节奏，做到张弛有度，让学生感受到知识的重要性，自发的学习，而不是为了考试而学习。笔者在“电路与模拟电子技术”课程的教学中不断总结和探索，实践证明了通过以上改革可有效提高教学效果，激发学生的学习兴趣。

参考文献：

[1]高玉良.电路与模拟电子技术课程教学改革的实践[J].长江大学学报,2008,(3).

[2]李心广,王金矿,马文华,等.计算机专业《电路与电子技术基础》课程教学改革研究与实践[J].湘潭师范学院学报,2008,(2).